Caracterização de fibras ópticas
Por: David Maximo • 5/10/2017 • Relatório de pesquisa • 1.396 Palavras (6 Páginas) • 504 Visualizações
[pic 1] | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE TECNOLOGIA |
TT610A – Dispositivos Fotônicos
Caracterização de Fibras Ópticas
Prof. Dr. Cristiano de Mello Gallep
David Luan Ribeiro Maximo RA: 145833
- TEORIA
- Analisador de frequência
O analisador de espectro analisa uma certa faixa do espectro projetando em uma tela os sinais contidos nesta faixa com suas intensidades relativas. Varrendo essa faixa, o analisador vai mostrar a frequência e a intensidade com que aparece cada sinal aplicado a sua entrada, por exemplo a partir de uma fibra óptica ou uma antena.
Suponde que se esteja em busca de interferências num local em que vai instalar ou já está instalada uma fibra, pode-se perfeitamente “localizar” no espectro os sinais desejados e também sinais interferentes ou que precisem ser identificados. É possível “explorar” uma determinada faixa do espectro, detectando todos os sinais com suas intensidades relativas que estejam presentes na faixa analisada.
Ligado a um transmissor, pode-se detectar os sinais espúrios e as harmônicas com suas intensidades, ou seja, o analisador de espectro permite verificar a “pureza” do funcionamento de um transmissor e também analisar as perdas ao longo da fibra. É possível se ter um analisador de espectro óptico adicionando um adaptador óptico a um analisador de espectro convencional.
- Conectores ópticos
São dispositivos passivos que servem de interface e providenciam a conexão da fibra óptica aos dispositivos ativos. Os conectores ópticos, quando ligados a um equipamento ativo, são conectados em receptáculos que estão ligados diretamente aos dispositivos ópticos transmissores ou detectores instalados nos equipamentos ativos.
As principais características dos conectores ópticos são:
- Baixas perdas por inserção e reflexão;
- Estabilidade elétrica da conexão;
- Montagem bastante simples;
- Alta estabilidade mecânica;
- Tipo de conectores padronizados pela indústria;
- Permite várias conexões e desconexões;
- Baixo custo de operação, aplicação e manutenção.
Quando se trabalha com conectores ópticos, deve-se ter em conta que independente do cuidado na manipulação do conector, este sempre apresentará algum tipo de atenuação.
As atenuações presentes em um conector podem ser divididas em:
- Fatores Intrínsecos: aqueles que estão associados a fibra óptica utilizada;
- Fatores Extrínsecos: são aqueles associados à conectorização.
- Fibra compensadora
O efeito de dispersão cromática pode ser compensado através de segmentos de fibras compensadores (Dispersion Compensation Fiber - DCF). Geralmente estes segmentos têm uma dispersão negativa várias vezes maior do que a do segmento de fibra de transmissão a ser compensado. Como a fibra com dispersão negativa tem atenuação maior, isto é vantajoso a medida que reduz o comprimento necessário do segmento compensador.
- OBJETIVO
Caracterizar fibras óticas com dois comprimentos diferentes e caracterizar a fibra ótica compensadora de dispersão.
- MATERIAIS
- Analisador de espectro
- Fibras óticas de comprimentos: 0.8 km e 25 km
- Fibra compensadora de dispersão
- Conectores ópticos
- MÉTODOS E PROCEDIMENTOS
A finalidade do experimento é caracterizar as fibras que foram utilizadas. Para realizar essa caracterização, precisa-se de uma fonte de luz, nesse caso uma fonte de luz branca foi utilizada, e um analisador de espectro conectado a fibra utilizada. Como o meio analisado é óptico, precisa-se de um conversor óptico ligado ao analisador de espectro.
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Figura 1. Fibras ópticas analisadas e o analisador de espectro
Primeiramente é necessário verificar qual a frequência de referência para realizar a caracterização das fibras. Para isso, conecta-se diretamente uma fonte de luz branca no analisador de espectro. As figuras 2 e 3 mostram a frequência de referência que foi captada pelo instrumento de medição. No eixo vertical tem-se a atenuação em dB e no eixo horizontal tem-se a frequência em Hertz.
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Figura 2. Frequência de referência no Analisador de espectro óptico
A análise para a fibra de comprimento 25 km é mostrada nas figuras 3, 4 e 5.
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Figura 3. Caracterização da fibra de 25 km
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Figura 4. Caracterização e perdas para a fibra de 25 km
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Figura 5. Analisador de espectro referente a fibra de 25 km
Na figura 4, é possível ver que ao longo do percurso de 25 km de fibra ocorreu uma atenuação total de aproximadamente 8,7 dB. Realizando algumas outras tentativas, mostrou-se que os conectores interferem bastante nas perdas. No caso de um conector mal conectado ou contendo partículas de poeira ou sujeira, ele pode interferir muito no resultado final medido.
Na figura 5 o sinal em amarelo é o sinal de referência medido anteriormente enquanto que o sinal azul é o sinal apresentado pela fibra de 25 km.
Realizando a diferença entre o sinal de referência e o sinal da fibra de 25 km, tem-se o resultado obtido na figura 6.
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Figura 6. Diferença entre o sinal de referência e o sinal da fibra de 25 km
Para a análise e caracterização da fibra óptica com comprimento aproximado de 0,8 km, utiliza-se os mesmos métodos da caracterização da fibra de 25 km. Os resultados para esse experimento são apresentados nas figuras 7 e 8.
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